一种氧化铝－金刚石复合材料的制造方法

摘要

本发明涉及一种氧化铝－金刚石复合材料的制造方法，属无机复合材料制造工艺技术领域。本发明的制备工艺方法，其特征在于先由金刚石微粉均匀分布于纯氧化铝陶瓷体系中并通过热压烧结制成两相共存的复合基底，然后在此复合基底上，用热丝化学气相沉积法生长金刚石薄膜，最终制成具有大面积金刚石薄膜的氧化铝－金刚石复合材料；本发明的具体步骤包括：纯氧化铝陶瓷体系的制备、添加助烧剂、合成煅烧、添加金刚石微粉、复合基底的热压烧结、化学气相沉积金刚石薄膜，最后制成本发明的新型氧化铝－金刚石复合材料。本发明的复合材料适合于制作大规模集成电路的基片材料，可用作封装管壳的基片材料。

主权项

1.一种氧化铝-金刚石复合材料的制造方法，其特征在于先由金刚石微粉均匀分布于纯氧化铝陶瓷体系中构成两相共存的复合基底，然后在此复合基底上，用热丝化学气相沉积法生长金刚石薄膜，最终制成具有大面积金刚石薄膜的氧化铝-金刚石复合材料；该方法包括有以下工艺步骤：a.纯氧化铝陶瓷粉体的制备：将纯度为99.99％的纳米氧化铝粉体进行煅烧转相处理，煅烧温度为1200-1300℃，且保温1-3小时，然后在已煅烧的纳米氧化铝粉体中按其重量添加0.2-0.4％的氧化镁和0.1-0.2％的氧化镧，并放入氧化铝球磨桶内，以料∶球∶水＝1∶1.5∶1的比例加入纯氧化铝球和去离子水，以150-250转/分钟的转速进行球磨，球磨时间16-24小时，然后出料，进行烘干；将烘干后的干料过60目标准筛，将所得粉料放入氧化铝坩埚内，并置于硅碳棒电炉内，在空气气氛下进行煅烧，煅烧温度为1200-1300℃，并保温1-3小时，最终得合成的纳米纯氧化铝陶瓷粉体；b.添加金刚石微粉：在上述合成的纳米氧化铝陶瓷粉体中，按其重量加入1.0-5.0％的金刚石微粉，并装入氧化铝球磨桶内，以料∶球∶液＝1∶1∶0.8的比例分别加入氧化铝球和乙醇，以150-250转/分钟的转速进行球磨，球磨时间16-24小时，然后出料，进行烘干；c.复合基体的制备：将上述混合粉末装入耐油塑料模内，在15-25MPa压力下等静压，然后将料块捣碎过20目标准筛，再将粉体装入石墨模内，在氩气气氛下，热压烧结，烧结温度为1400-1440℃，且保温60-80分钟，最终得氧化铝和金刚石组成的复合基体；d.化学气相沉积金刚石薄膜：在上述的氧化铝和金刚石组成的复合基体上，采用热丝化学气相沉积法沉积金刚石薄膜，得到厚度为10μm的金刚石薄膜，最后制成一种氧化铝-金刚石复合材料。